上海典型土层人工冻土声波特性试验研究开题报告

 2021-08-08 22:23:22

1. 研究目的与意义

冻土是由固体矿物颗粒、冰、未冻水和气体组成的复杂成分体系,它是一种特殊的土壤,其成分、结构、热物理及物理力学性质均有着不同于一般土的许多特点。其特殊性在于:第一,冻土的物理力学特性与温度密切相关;第二,冻土特性与土中含冰量有关,而含冰量又直接与温度有关;第三,冻土中水分的固、液相随温度的变化在一定条件下导致土体体积的剧烈变化,使土体发生冻胀和变形,由此可以看出冻土的特性相当复杂。关于冻土力学特性的研究很多,但大多数以试验的初始条件为基准,集中于动静参数两方面,而对冻土波速与冻土强度影响因素研究课题是现在冻土力学界致力研究的重点课题之一,而冻土强度与冻土温度和含水率关系研究是该课题关键的研究内容,如何有效地测定与分析冻土强度指标是该课题研究的技术关键。超声波测试技术是一种科技含量高且广泛应用于多行业的高新技术,近年来在冻土力学及冻土工程中逐渐得到应用。

2. 国内外研究现状分析

超声波检测技术自20世纪70年代以来,得到了较快的发展。近年来,超声波检测技术作为一种无损、快速、简便等优点在岩土工程探测及混凝土探测中已成为一种不可缺少的检测方法和手段。冻土和其他岩体相似的弹性力学性质是冻土声波检测的理论基础。因此,研究声波波速与冻土含水率及温度的关系,加荷大小和加荷时间与波速的关系。国内在超声波与介质性质的关系研究中对北方冻土、砂土、水泥土和混凝土等固体超声测定从试验方法到试验装置以及成果分析方法已相当成熟。目前对冻土物理力学性质的研究还常在实验室中由现场采样进行,这是非常费时费力的工作。声测法是很有前途的一项检测技术,冻土声波特性是冻土声测的基础。因此,研究冻土声波特性,为将声测技术应用到冻土工程中具有十分重要的意义。

3. 研究的基本内容与计划

1.冻土波速与温度的关系 冻土波速在-5℃.-10℃.-15℃.-20℃时,其抗压强度与弹性模量的关系2.冻土波速与含水率的关系 冻土波速在含水率为26%,28%,30%,32%下它们之间的关系3.冻土波速与干密度的关系 冻土波速在干密度为1.43,1.45,1.47,1.49时,它们之间的关系

2015.01.02-2015.01.16查阅文献,攥写国内外研究现状,完成开题报告和文献综述,制备试验材料;

2015.01.17-2015.03.31制定试验方案,熟悉试验装置,制备试样进行土层动强度特性试验,完成论文1-4章相关内容。

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4. 研究创新点

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